JP2002171174A - インターリーブ装置及びインターリーブ方法、並びに、復号装置及び復号方法 - Google Patents

インターリーブ装置及びインターリーブ方法、並びに、復号装置及び復号方法

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JP2002171174A
JP2002171174A JP2000368998A JP2000368998A JP2002171174A JP 2002171174 A JP2002171174 A JP 2002171174A JP 2000368998 A JP2000368998 A JP 2000368998A JP 2000368998 A JP2000368998 A JP 2000368998A JP 2002171174 A JP2002171174 A JP 2002171174A
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JP2000368998A
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Mineshi Yokogawa
峰志 横川
Toshiyuki Miyauchi
俊之 宮内
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 時分割多重での繰り返し復号に用いるインタ
ーリーバにおける回路規模を削減する。 【解決手段】 復号装置におけるインターリーバ50
は、データを記憶する記憶回路53の他に、この記憶回
路53に対するデータの書き込み用のアドレスデータ
と、記憶回路53からのデータの読み出し用のアドレス
データとを発生するアドレス発生回路52を備える。ア
ドレス発生回路52は、書き込み用のアドレスデータを
発生するためのカウンタと、読み出し用のアドレスデー
タを発生するためのカウンタとを共用し、記憶回路53
からのデータの読み出しと、記憶回路53に対するデー
タの書き込みとを同時に開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重で繰り
返し復号するために用いるインターリーブ装置及びイン
ターリーブ方法、並びに、時分割多重で繰り返し復号す
る復号装置及び復号方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、連接符号における内符号の復号出
力や繰り返し復号法における各繰り返し復号動作の出力
を軟出力とすることで、シンボル誤り率を小さくする研
究がなされており、それに適した復号法に関する研究が
盛んに行われている。例えば畳み込み符号等の所定の符
号を復号した際のシンボル誤り率を最小にする方法とし
ては、「Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv, “Optimal
decoding of linear codes for minimizing symbol err
or rate”, IEEE Trans. Inf. Theory, vol. IT-20, p
p. 284-287, Mar. 1974」に記載されているBCJRア
ルゴリズムが知られている。このBCJRアルゴリズム
においては、復号結果として各シンボルを出力するので
はなく、各シンボルの尤度を出力する。このような出力
は、軟出力(soft-output)と呼ばれる。以下、このB
CJRアルゴリズムの内容について説明する。なお、以
下の説明では、図8に示すように、ディジタル情報を図
示しない送信装置が備える符号化装置101によって畳
み込み符号化し、その出力を雑音のある無記憶通信路1
02を介して図示しない受信装置に入力して、この受信
装置が備える復号装置103によって復号し、観測する
場合を考える。
【0003】まず、符号化装置101が備えるシフトレ
ジスタの内容を表すM個のステート(遷移状態)をm
(0,1,・・・,M−1)で表し、時刻tのステート
をSで表す。また、1タイムスロットにkビットの情
報が入力されるものとすると、時刻tにおける入力をi
=(it1,it2,・・・,itk)で表し、入力
系統をI =(i,i,・・・,i)で表す。
このとき、ステートm’からステートmへの遷移がある
場合には、その遷移に対応する情報ビットをi(m’,
m)=(i(m’,m),i(m’,m),・・
・,i(m’,m))で表す。さらに、1タイムスロ
ットにnビットの符号が出力されるものとすると、時刻
tにおける出力をx=(xt1,xt2,・・・,x
tn)で表し、出力系統をX =(x,x,・・
・,x)で表す。このとき、ステートm’からステー
トmへの遷移がある場合には、その遷移に対応する符号
ビットをx(m’,m)=(x(m’,m),x
(m’,m),・・・,x(m’,m))で表す。
【0004】符号化装置101による畳み込み符号化
は、ステートS=0から始まり、X を出力してS
=0で終了するものとする。ここで、各ステート間の
遷移確率P(m|m’)を次式(1)によって定義す
る。
【0005】
【数1】
【0006】なお、上式(1)における右辺に示すPr
{A|B}は、Bが生じた条件の下でのAが生じる条件
付き確率である。この遷移確率P(m|m’)は、次
式(2)に示すように、入力iでステートm’からステ
ートmへと遷移するときに、時刻tでの入力iがiで
ある確率Pr{i=i}と等しいものである。
【0007】
【数2】
【0008】雑音のある無記憶通信路102は、X
を入力とし、Y を出力する。ここで、1タイムスロ
ットにnビットの受信値が出力されるものとすると、時
刻tにおける出力をy=(yt1,yt2,・・・,
tn)で表し、Y =(y,y,・・・,
)で表す。雑音のある無記憶通信路102の遷移確
率は、全てのt(1≦t≦T)について、次式(3)に
示すように、各シンボルの遷移確率Pr{y|x
を用いて定義することができる。
【0009】
【数3】
【0010】ここで、次式(4)のようにλtjを定義
する。この次式(4)に示すλtjは、Y を受信し
た際の時刻tでの入力情報の尤度を表し、本来求めるべ
き軟出力である。
【0011】
【数4】
【0012】BCJRアルゴリズムにおいては、次式
(5)乃至次式(7)に示すような確率α,β及び
γを定義する。なお、Pr{A;B}は、AとBとが
ともに生じる確率を表すものとする。
【0013】
【数5】
【0014】
【数6】
【0015】
【数7】
【0016】ここで、これらの確率α,β及びγ
の内容について、符号化装置101における状態遷移図
であるトレリスを図9を用いて説明する。同図におい
て、α t−1は、符号化開始ステートS=0から受信
値をもとに時系列順に算出した時刻t−1における各ス
テートの通過確率に対応する。また、βは、符号化終
了ステートS=0から受信値をもとに時系列の逆順に
算出した時刻tにおける各ステートの通過確率に対応す
る。さらに、γは、時刻tにおける受信値と入力確率
とをもとに算出した時刻tにステート間を遷移する各枝
の出力の受信確率に対応する。
【0017】これらの確率α,β及びγを用いる
と、軟出力λtjは、次式(8)のように表すことがで
きる。
【0018】
【数8】
【0019】ところで、t=1,2,・・・,Tについ
て、次式(9)が成立する。
【0020】
【数9】
【0021】同様に、t=1,2,・・・,Tについ
て、次式(10)が成立する。
【0022】
【数10】
【0023】さらに、γについて、次式(11)が成
立する。
【0024】
【数11】
【0025】したがって、復号装置103は、BCJR
アルゴリズムを適用して軟出力復号を行う場合には、こ
れらの関係に基づいて、図10に示す一連の工程を経る
ことによって軟出力λを求める。
【0026】まず、復号装置103は、同図に示すよう
に、ステップS101において、y を受信する毎に、
上式(9)及び上式(11)を用いて、確率α(m)
及びγ(m’,m)を算出する。
【0027】続いて、復号装置103は、ステップS1
02において、系列Y の全てを受信した後に、上式
(10)を用いて、全ての時刻tにおける各ステートm
について、確率β(m)を算出する。
【0028】そして、復号装置103は、ステップS1
03において、ステップS101及びステップS102
において算出した確率α,β及びγを上式(8)
に代入し、各時刻tにおける軟出力λを算出する。
【0029】復号装置103は、このような一連の処理
を経ることにより、BCJRアルゴリズムを適用した軟
出力復号を行うことができる。
【0030】ところで、このようなBCJRアルゴリズ
ムにおいては、確率を直接値として保持して演算を行う
必要があり、積演算を含むために演算量が大きいという
問題があった。そこで、演算量を削減する手法として、
「Robertson, Villebrun andHoeher, “A comparison o
f optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms
operating in the domain”, IEEE Int. Conf. on Comm
unications, pp. 1009-1013, June 1995」に記載されて
いるMax−Log−MAPアルゴリズム及びLog−
MAPアルゴリズム(以下、Max−Log−BCJR
アルゴリズム及びLog−BCJRアルゴリズムと称す
る。)がある。
【0031】まず、Max−Log−BCJRアルゴリ
ズムについて説明する。Max−Log−BCJRアル
ゴリズムは、確率α,β並びにγ、及び軟出力λ
を自然対数を用いて対数表記し、次式(12)に示す
ように、確率の積演算を対数の和演算に置き換えるとと
もに、次式(13)に示すように、確率の和演算を対数
の最大値演算で近似するものである。なお、次式(1
3)に示すmax(x,y)は、x,yのうち大きい値
を有するものを選択する関数である。
【0032】
【数12】
【0033】
【数13】
【0034】ここで、記載を簡略化するため、自然対数
をIと略記し、α,β,γ,λの自然対数値
を、それぞれ、次式(14)に示すように、Iα,I
β,Iγ,Iλと表すものとする。なお、次式
(14)に示すsgnは、正負を識別する符号を示す定
数、すなわち、“+1”又は“−1”のいずれかであ
る。
【0035】
【数14】
【0036】このような定数sgnを与える理由として
は、主に、確率α,β,γが0乃至1の値をとる
ことから、一般に算出される対数尤度(log likelihoo
d)Iα,Iβ,Iγが負値をとることにある。
【0037】例えば、復号装置103がソフトウェアと
して構成される場合には、正負いずれの値をも処理可能
であるため、定数sgnは“+1”又は“−1”のいず
れであってもよいが、復号装置103がハードウェアと
して構成される場合には、ビット数の削減を目的とし
て、算出される負値の正負識別符号を反転して正値とし
て扱う方が望ましい。
【0038】すなわち、定数sgnは、復号装置103
が対数尤度として負値のみを扱う系として構成される場
合には、“+1”をとり、復号装置103が対数尤度と
して正値のみを扱う系として構成される場合には、“−
1”をとる。以下では、このような定数sgnを考慮し
たアルゴリズムの説明を行うものとする。
【0039】Max−Log−BCJRアルゴリズムに
おいては、これらの対数尤度Iα,Iβ,Iγ
を、それぞれ、次式(15)乃至次式(17)に示す
ように近似する。ここで、次式(15)及び次式(1
6)に示すmsgn(x,y)は、定数sgnが“+
1”の場合には、x,yのうち大きい値を有するものを
選択する関数max(x,y)を示し、定数sgnが
“−1”の場合には、x,yのうち小さい値を有するも
のを選択する関数min(x,y)を示すものである。
次式(15)における右辺のステートm’における関数
msgnは、ステートmへの遷移が存在するステート
m’の中で求めるものとし、次式(16)における右辺
のステートm’における関数msgnは、ステートmか
らの遷移が存在するステートm’の中で求めるものとす
る。
【0040】
【数15】
【0041】
【数16】
【0042】
【数17】
【0043】また、Max−Log−BCJRアルゴリ
ズムにおいては、対数軟出力Iλについても同様に、
次式(18)に示すように近似する。ここで、次式(1
8)における右辺第1項の関数msgnは、入力が
“1”のときにステートmへの遷移が存在するステート
m’の中で求め、第2項の関数msgnは、入力が
“0”のときにステートmへの遷移が存在するステート
m’の中で求めるものとする。
【0044】
【数18】
【0045】したがって、復号装置103は、Max−
Log−BCJRアルゴリズムを適用して軟出力復号を
行う場合には、これらの関係に基づいて、図11に示す
一連の工程を経ることによって軟出力λを求める。
【0046】まず、復号装置103は、同図に示すよう
に、ステップS111において、y を受信する毎に、
上式(15)及び上式(17)を用いて、対数尤度Iα
(m)及びIγ(m’,m)を算出する。
【0047】続いて、復号装置103は、ステップS1
12において、系列Y の全てを受信した後に、上式
(16)を用いて、全ての時刻tにおける各ステートm
について、対数尤度Iβ(m)を算出する。
【0048】そして、復号装置103は、ステップS1
13において、ステップS111及びステップS112
において算出した対数尤度Iα,Iβ及びIγ
上式(18)に代入し、各時刻tにおける対数軟出力I
λを算出する。
【0049】復号装置103は、このような一連の処理
を経ることにより、Max−Log−BCJRアルゴリ
ズムを適用した軟出力復号を行うことができる。
【0050】このように、Max−Log−BCJRア
ルゴリズムは、積演算が含まれないことから、BCJR
アルゴリズムと比較して、演算量を大幅に削減すること
ができる。
【0051】つぎに、Log−BCJRアルゴリズムに
ついて説明する。Log−BCJRアルゴリズムは、M
ax−Log−BCJRアルゴリズムによる近似の精度
をより向上させたものである。具体的には、Log−B
CJRアルゴリズムは、上式(13)に示した確率の和
演算を次式(19)に示すように補正項を追加すること
で変形し、和演算の正確な対数値を求めるものである。
ここでは、このような補正をlog−sum補正と称す
るものとする。
【0052】
【数19】
【0053】ここで、上式(19)における左辺に示す
演算をlog−sum演算と称するものとし、このlo
g−sum演算の演算子を、「S. S. Pietrobon, “Imp
lemntation and performance of a turbo/MAP decode
r”, Int. J. Satellite Commun., vol. 16, pp. 23-4
6, Jan.-Feb. 1998」に記載されている記数法を踏襲
し、次式(20)に示すように、便宜上“#”(ただ
し、同論文中では、“E”。)と表すものとする。
【0054】
【数20】
【0055】なお、上式(19)及び上式(20)は、
上述した定数sgnが“+1”の場合を示している。定
数sgnが“−1”の場合には、上式(19)及び上式
(20)に相当する演算は、それぞれ、次式(21)及
び次式(22)に示すようになる。
【0056】
【数21】
【0057】
【数22】
【0058】さらに、log−sum演算の累積加算演
算の演算子を、次式(23)に示すように、“#Σ”
(ただし、同論文中では、“E”。)と表すものとす
る。
【0059】
【数23】
【0060】これらの演算子を用いると、Log−BC
JRアルゴリズムにおける対数尤度Iα,Iβ及び
対数軟出力Iλは、それぞれ、次式(24)乃至次式
(26)に示すように表すことができる。なお、対数尤
度Iγは、上式(17)で表されるため、ここでは、
その記述を省略する。
【0061】
【数24】
【0062】
【数25】
【0063】
【数26】
【0064】なお、上式(24)における右辺のステー
トm’におけるlog−sum演算の累積加算演算は、
ステートmへの遷移が存在するステートm’の中で求め
るものとし、上式(25)における右辺のステートm’
におけるlog−sum演算の累積加算演算は、ステー
トmからの遷移が存在するステートm’の中で求めるも
のとする。また、上式(26)における右辺第1項のl
og−sum演算の累積加算演算は、入力が“1”のと
きにステートmへの遷移が存在するステートm’の中で
求め、第2項のlog−sum演算の累積加算演算は、
入力が“0”のときにステートmへの遷移が存在するス
テートm’の中で求めるものとする。
【0065】したがって、復号装置103は、Log−
BCJRアルゴリズムを適用して軟出力復号を行う場合
には、これらの関係に基づいて、先に図11に示した一
連の工程を経ることによって軟出力λを求めることが
できる。
【0066】まず、復号装置103は、同図に示すよう
に、ステップS111において、y を受信する毎に、
上式(24)及び上式(17)を用いて、対数尤度Iα
(m)及びIγ(m’,m)を算出する。
【0067】続いて、復号装置103は、ステップS1
12において、系列Y の全てを受信した後に、上式
(25)を用いて、全ての時刻tにおける各ステートm
について、対数尤度Iβ(m)を算出する。
【0068】そして、復号装置103は、ステップS1
13において、ステップS111及びステップS112
において算出した対数尤度Iα,Iβ及びIγ
上式(26)に代入し、各時刻tにおける対数軟出力I
λを算出する。
【0069】復号装置103は、このような一連の処理
を経ることにより、Log−BCJRアルゴリズムを適
用した軟出力復号を行うことができる。なお、上式(1
9)及び上式(21)において、右辺第2項に示す補正
項は、変数|x−y|に対する1次元の関数で表される
ことから、復号装置103は、この値を図示しないRO
M(Read Only Memory)等にテーブルとして予め記憶さ
せておくことにより、正確な確率計算を行うことができ
る。
【0070】このようなLog−BCJRアルゴリズム
は、Max−Log−BCJRアルゴリズムと比較する
と演算量は増えるものの積演算を含むものではなく、そ
の出力は、量子化誤差を除けば、BCJRアルゴリズム
の軟出力の対数値そのものに他ならない。
【0071】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したB
CJRアルゴリズム、Max−Log−BCJRアルゴ
リズム又はLog−BCJRアルゴリズムは、畳み込み
符号等のトレリス符号の復号を可能とするアルゴリズム
であるが、このトレリス符号を要素符号とし、複数の要
素符号化器をインターリーバを介して連接することによ
って生成される符号の復号にも適用することができる。
すなわち、BCJRアルゴリズム、Max−Log−B
CJRアルゴリズム又はLog−BCJRアルゴリズム
は、並列連接畳み込み符号(Parallel Concatenated Co
nvolutional Codes;以下、PCCCと記す。)又は縦
列連接畳み込み符号(Serially Concatenated Convolut
ional Codes;以下、SCCCと記す。)や、これらの
PCCC又はSCCCを応用して多値変調と組み合わ
せ、信号点の配置と誤り訂正符号の復号特性とを統括し
て考慮するターボ符号化変調(Turbo Trellis Coded Mo
dulation;以下、TTCMと記す。)又は縦列連接符号
化変調(Serial Concatenated Trellis Coded Modulati
on;以下、SCTCMと記す。)の復号に適用すること
ができる。
【0072】これらのPCCC、SCCC、TTCM又
はSCTCMを復号する復号装置としては、BCJRア
ルゴリズム、Max−Log−BCJRアルゴリズム又
はLog−BCJRアルゴリズムに基づく最大事後確率
(Maximum A Posteriori probability;MAP)復号を
行う要素符号と同数の復号器をインターリーバ及びデイ
ンターリーバを介して連接し、時分割多重でいわゆる繰
り返し復号を行うものがある。
【0073】ここで、復号装置におけるインターリーバ
及びデインターリーバは、記憶回路に対するデータの書
き込みに用いる書き込みアドレスと、記憶回路からのデ
ータの読み出しに用いる読み出しアドレスとを発生する
際には、カウンタによってカウントアップ又はカウント
ダウンしていくことにより、シーケンシャルなアドレス
データを発生する。このとき、インターリーバ及びデイ
ンターリーバは、書き込みアドレス用のカウンタと読み
出しアドレス用のカウンタとを個別に備えることが考え
られる。
【0074】しかしながら、インターリーバ及びデイン
ターリーバは、書き込みアドレス用のカウンタと読み出
しアドレス用のカウンタとを個別に備えることにより、
回路規模の増大を招くといった問題を生じる。
【0075】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、回路規模の削減を図ることができるイン
ターリーブ装置及びインターリーブ方法を提供すること
を目的とする。また、本発明は、回路規模の削減を図る
ことができるインターリーバを備え、時分割多重で繰り
返し復号する復号装置及び復号方法を提供することを目
的とする。
【0076】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかるインターリーブ装置は、複数の要素符号
をインターリーバを介して連接して生成された符号を時
分割多重で繰り返し復号するために用いるインターリー
ブ装置であって、データを記憶する記憶手段と、この記
憶手段に対するデータの書き込み用のアドレスデータ
と、記憶手段からのデータの読み出し用のアドレスデー
タとを発生するアドレス発生手段とを備え、アドレス発
生手段は、書き込み用のアドレスデータを発生するため
のカウンタと、読み出し用のアドレスデータを発生する
ためのカウンタとを共用することを特徴としている。
【0077】このような本発明にかかるインターリーブ
装置は、書き込み用のアドレスデータと読み出し用のア
ドレスデータとを共用したカウンタによって発生し、記
憶手段からのデータの読み出しと記憶手段に対するデー
タの書き込みとを同時に開始する。
【0078】また、上述した目的を達成する本発明にか
かるインターリーブ方法は、複数の要素符号をインター
リーブ工程を介して連接して生成された符号を時分割多
重で繰り返し復号するために用いるインターリーブ方法
であって、データを記憶する記憶手段に対するデータの
書き込み用のアドレスデータと、記憶手段からのデータ
の読み出し用のアドレスデータとを発生するアドレス発
生工程と、このアドレス発生工程にて発生されたアドレ
スデータに基づいて、記憶手段に対するデータの書き込
み又は読み出しを行う記憶工程とを備え、アドレス発生
工程では、書き込み用のアドレスデータを発生するため
のカウンタと、読み出し用のアドレスデータを発生する
ためのカウンタとを共用することを特徴としている。
【0079】このような本発明にかかるインターリーブ
方法は、書き込み用のアドレスデータと読み出し用のア
ドレスデータとを共用したカウンタによって発生し、記
憶手段からのデータの読み出しと記憶手段に対するデー
タの書き込みとを同時に開始する。
【0080】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる復号装置は、軟入力とされる受信値に基づいて任
意のステートを通過する確率を求め、この確率を用い
て、複数の要素符号をインターリーバを介して連接して
生成された符号を時分割多重で繰り返し復号する復号装
置であって、受信値及び事前確率情報を入力して軟出力
復号を行い、各時刻における軟出力及び/又は外部情報
を生成する軟出力復号手段と、この軟出力復号手段によ
って生成された外部情報を入力し、インターリーバと同
一の置換位置情報に基づいて、外部情報の順序を置換し
て並べ替える、又は、インターリーバによって並べ替え
られた情報の配列を元に戻すように、外部情報の順序を
置換して並べ替えるインターリーブ手段とを備え、イン
ターリーブ手段は、データを記憶する記憶手段と、この
記憶手段に対するデータの書き込み用のアドレスデータ
と、記憶手段からのデータの読み出し用のアドレスデー
タとを発生するアドレス発生手段とを有し、アドレス発
生手段は、書き込み用のアドレスデータを発生するため
のカウンタと、読み出し用のアドレスデータを発生する
ためのカウンタとを共用することを特徴としている。
【0081】このような本発明にかかる復号装置は、時
分割多重で繰り返し復号を行う際に、軟出力復号して得
られた外部情報をインターリーブ手段に入力し、インタ
ーリーブ手段により、書き込み用のアドレスデータと読
み出し用のアドレスデータとを共用したカウンタによっ
て発生し、記憶手段からのデータの読み出しと記憶手段
に対するデータの書き込みとを同時に開始する。
【0082】さらにまた、上述した目的を達成する本発
明にかかる復号方法は、軟入力とされる受信値に基づい
て任意のステートを通過する確率を求め、この確率を用
いて、複数の要素符号を第1のインターリーブ工程を介
して連接して生成された符号を時分割多重で繰り返し復
号する復号方法であって、受信値及び事前確率情報を入
力して軟出力復号を行い、各時刻における軟出力及び/
又は外部情報を生成する軟出力復号工程と、この軟出力
復号工程にて生成された外部情報を入力し、第1のイン
ターリーブ工程と同一の置換位置情報に基づいて、外部
情報の順序を置換して並べ替える、又は、第1のインタ
ーリーブ工程にて並べ替えられた情報の配列を元に戻す
ように、外部情報の順序を置換して並べ替える第2のイ
ンターリーブ工程とを備え、第2のインターリーブ工程
は、データを記憶する記憶手段に対するデータの書き込
み用のアドレスデータと、記憶手段からのデータの読み
出し用のアドレスデータとを発生するアドレス発生工程
と、このアドレス発生工程にて発生されたアドレスデー
タに基づいて、記憶手段に対するデータの書き込み又は
読み出しを行う記憶工程とを有し、アドレス発生工程で
は、書き込み用のアドレスデータを発生するためのカウ
ンタと、読み出し用のアドレスデータを発生するための
カウンタとを共用することを特徴としている。
【0083】このような本発明にかかる復号方法は、時
分割多重で繰り返し復号を行う際に、軟出力復号して得
られた外部情報を第2のインターリーブ工程にて用いる
ように入力し、第2のインターリーブ工程にて、書き込
み用のアドレスデータと読み出し用のアドレスデータと
を共用したカウンタによって発生し、記憶手段からのデ
ータの読み出しと記憶手段に対するデータの書き込みと
を同時に開始する。
【0084】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【0085】この実施の形態は、図1に示すように、デ
ィジタル情報を図示しない送信装置が備える符号化装置
1によって符号化し、その出力を雑音のある無記憶通信
路2を介して図示しない受信装置に入力して、この受信
装置が備える復号装置3によって復号する通信モデルに
適用したデータ送受信システムである。
【0086】このデータ送受信システムにおいて、符号
化装置1は、畳み込み符号等のトレリス符号を要素符号
とする並列連接畳み込み符号(Parallel Concatenated
Convolutional Codes;以下、PCCCと記す。)又は
縦列連接畳み込み符号(Serially Concatenated Convol
utional Codes;以下、SCCCと記す。)や、これら
のPCCC又はSCCCを応用して多値変調と組み合わ
せたターボ符号化変調(Turbo Trellis Coded Modulati
on;以下、TTCMと記す。)又は縦列連接符号化変調
(Serial Concatenated Trellis Coded Modulation;以
下、SCTCMと記す。)を行うものとして構成され
る。これらの符号化は、いわゆるターボ符号化(Turbo
coding)の一種として知られているものである。
【0087】一方、復号装置3は、符号化装置1によっ
て符号化がなされた符号の復号を行うものであって、
「Robertson, Villebrun and Hoeher, “A comparison
of optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms
operating in the domain”,IEEE Int. Conf. on Comm
unications, pp. 1009-1013, June 1995」に記載されて
いるMax−Log−MAPアルゴリズム又はLog−
MAPアルゴリズム(以下、Max−Log−BCJR
アルゴリズム又はLog−BCJRアルゴリズムと称す
る。)に基づく最大事後確率(Maximum A Posteriori p
robability;以下、MAPと記す。)復号を行い、いわ
ゆる確率α,β,γ、及び軟出力(soft-output)λを
自然対数を用いて対数尤度(log likelihood)の形式で
対数表記した対数尤度Iα,Iβ,Iγ、及びいわゆる
事後確率情報(a posteriori probability informatio
n)に対応する対数軟出力Iλを求める複数の軟出力復
号回路を、入力したデータを並べ替えるインターリーバ
及びデインターリーバを介して連接し、時分割多重で繰
り返し復号を行うものとして構成される。
【0088】特に、復号装置3は、インターリーバ及び
デインターリーバにより、書き込み用のアドレスデータ
と読み出し用のアドレスデータとを発生するカウンタを
共用するものである。
【0089】なお、以下では、復号装置3における各軟
出力復号回路は、Log−BCJRアルゴリズムに基づ
くMAP復号を行うものとして説明する。
【0090】まず、符号化装置1及び復号装置3の具体
例として、PCCCによる符号化を行う符号化装置1’
と、この符号化装置1’による符号の復号を行う復号装
置3’について説明する。
【0091】符号化装置1’としては、図2に示すよう
に、入力したデータを遅延させる遅延器11と、畳み込
み演算を行う2つの畳み込み符号化器12,14と、入
力したデータの順序を並べ替えるインターリーバ13と
を備えるものがある。この符号化装置1’は、入力した
1ビットの入力データD1に対して、符号化率が“1/
3”の並列連接畳み込み演算を行い、3ビットの出力デ
ータD4,D5,D6を生成し、例えば2相位相(Bina
ry Phase Shift Keying;以下、BPSKと記す。)変
調方式や4相位相(Quadrature Phase Shift Keying;
以下、QPSKと記す。)変調方式による変調を行う図
示しない変調器を介して外部に出力する。
【0092】遅延器11は、3ビットの出力データD
4,D5,D6が出力されるタイミングを合わせるため
に備えられるものであって、1ビットの入力データD1
を入力すると、この入力データD1をインターリーバ1
3が要する処理時間と同時間だけ遅延させる。遅延器1
1は、遅延させて得られた遅延データD2を、出力デー
タD4として外部に出力するとともに、後段の畳み込み
符号化器12に供給する。
【0093】畳み込み符号化器12は、遅延器11から
出力された1ビットの遅延データD2を入力すると、こ
の遅延データD2に対して畳み込み演算を行い、演算結
果を出力データD5として外部に出力する。
【0094】インターリーバ13は、1つのビット系列
からなる入力データD1を入力し、この入力データD1
を構成する各ビットの順序を並べ替え、生成したインタ
ーリーブデータD3を後段の畳み込み符号化器14に供
給する。
【0095】畳み込み符号化器14は、インターリーバ
13から供給される1ビットのインターリーブデータD
3を入力すると、このインターリーブデータD3に対し
て畳み込み演算を行い、演算結果を出力データD6とし
て外部に出力する。
【0096】このような符号化装置1’は、1ビットの
入力データD1を入力すると、この入力データD1を組
織成分の出力データD4として、遅延器11を介してそ
のまま外部に出力するとともに、畳み込み符号化器12
による遅延データD2の畳み込み演算の結果得られる出
力データD5と、畳み込み符号化器14によるインター
リーブデータD3の畳み込み演算の結果得られる出力デ
ータD6とを外部に出力することにより、全体として、
符号化率が“1/3”の並列連接畳み込み演算を行う。
この符号化装置1’によって符号化されたデータは、図
示しない変調器によって所定の変調方式に基づいて信号
点のマッピングが行われ、無記憶通信路2を介して受信
装置に出力される。
【0097】一方、符号化装置1’による符号の復号を
行う復号装置3’としては、図3に示すように、軟出力
復号を行う2つの軟出力復号回路15,17と、入力し
たデータの順序を並べ替えるインターリーバ16と、入
力したデータの順序を元に戻す2つのデインターリーバ
18,20と、2つのデータを加算する加算器19とを
備えるものがある。この復号装置3’は、無記憶通信路
2上で発生したノイズの影響によって軟入力(soft-inp
ut)とされる受信値D7から符号化装置1’における入
力データD1を推定し、復号データD13として出力す
る。
【0098】軟出力復号回路15は、符号化装置1’に
おける畳み込み符号化器12に対応して備えられるもの
であり、Log−BCJRに基づくMAP復号を行う。
軟出力復号回路15は、軟入力の受信値D7を入力する
とともに、デインターリーバ18から出力された軟入力
の情報ビットに対する事前確率情報(a priori probabi
lity information)D8を入力し、これらの受信値D7
と事前確率情報D8とを用いて、軟出力復号を行う。そ
して、軟出力復号回路15は、符号の拘束条件によって
求められる情報ビットに対する外部情報(extrinsic in
formation)D9を生成し、この外部情報D9を後段の
インターリーバ16に軟出力として出力する。
【0099】インターリーバ16は、軟出力復号回路1
5から出力された軟入力である情報ビットに対する外部
情報D9に対して、符号化装置1’におけるインターリ
ーバ13と同一の置換位置情報に基づいたインターリー
ブを施す。インターリーバ16は、インターリーブして
得られたデータを後段の軟出力復号回路17における情
報ビットに対する事前確率情報D10として出力すると
ともに、後段の加算器19に出力する。
【0100】軟出力復号回路17は、符号化装置1’に
おける畳み込み符号化器14に対応して備えられるもの
であり、軟出力復号回路15と同様に、Log−BCJ
Rアルゴリズムに基づくMAP復号を行う。軟出力復号
回路17は、軟入力の受信値D7を入力するとともに、
インターリーバ16から出力された軟入力の情報ビット
に対する事前確率情報D10を入力し、これらの受信値
D7と事前確率情報D10とを用いて、軟出力復号を行
う。そして、軟出力復号回路17は、符号の拘束条件に
よって求められる情報ビットに対する外部情報D11を
生成し、この外部情報D11をデインターリーバ18に
軟出力として出力するとともに、加算器19に出力す
る。
【0101】デインターリーバ18は、符号化装置1’
におけるインターリーバ13によってインターリーブさ
れたインターリーブデータD3のビット配列を、元の入
力データD1のビット配列に戻すように、軟出力復号回
路17から出力される軟入力の外部情報D11にデイン
ターリーブを施す。デインターリーバ18は、デインタ
ーリーブして得られたデータを軟出力復号回路15にお
ける情報ビットに対する事前確率情報D8として出力す
る。
【0102】加算器19は、インターリーバ16から出
力された軟入力の情報ビットに対する事前確率情報D1
0と、軟出力復号回路17から出力された情報ビットに
対する外部情報D11とを加算する。加算器19は、得
られたデータD12を後段のデインターリーバ20に軟
出力として出力する。
【0103】デインターリーバ20は、符号化装置1’
におけるインターリーバ13によってインターリーブさ
れたインターリーブデータD3のビット配列を、元の入
力データD1のビット配列に戻すように、加算器19か
ら出力される軟出力のデータD12にデインターリーブ
を施す。デインターリーバ20は、デインターリーブし
て得られたデータを復号データD13として外部に出力
する。
【0104】このような復号装置3’は、符号化装置
1’における畳み込み符号化器12,14のそれぞれに
対応する軟出力復号回路15,17を備えることによ
り、復号複雑度が高い符号を複雑度の小さい要素に分解
し、軟出力復号回路15,17の間の相互作用によって
特性を逐次的に向上させることができる。復号装置3’
は、受信値D7を受信すると、時分割多重で所定の繰り
返し回数での繰り返し復号を行い、この復号動作の結果
得られた軟出力の外部情報に基づいて、復号データD1
3を出力する。
【0105】なお、TTCMによる符号化を行う符号化
装置は、符号化装置1’の最終段に、例えば8相位相
(8-Phase Shift Keying;以下、8PSKと記す。)変
調方式による変調を行う変調器を備えることによって実
現することができる。また、TTCMによる符号の復号
を行う復号装置は、復号装置3’と同様の構成で実現す
ることができ、受信値として、同相成分及び直交成分の
シンボルを直接入力することになる。
【0106】つぎに、符号化装置1及び復号装置3の他
の具体例として、SCCCによる符号化を行う符号化装
置1’’と、この符号化装置1’’による符号の復号を
行う復号装置3’’について説明する。
【0107】符号化装置1’’としては、図4に示すよ
うに、外符号と呼ばれる符号の符号化を行う畳み込み符
号化器31と、入力したデータの順序を並べ替えるイン
ターリーバ32と、内符号と呼ばれる符号の符号化を行
う畳み込み符号化器33とを備えるものがある。この符
号化装置1’’は、入力した1ビットの入力データD2
1に対して、符号化率が“1/3”の縦列連接畳み込み
演算を行い、3ビットの出力データD26,D27,D
28を生成し、例えばBPSK変調方式やQPSK変調
方式による変調を行う図示しない変調器を介して外部に
出力する。
【0108】畳み込み符号化器31は、1ビットの入力
データD21を入力すると、この入力データD21に対
して畳み込み演算を行い、演算結果を2ビットの符号化
データD22,D23として後段のインターリーバ32
に供給する。すなわち、畳み込み符号化器31は、外符
号の符号化として符号化率が“1/2”の畳み込み演算
を行い、生成した符号化データD22,D23を後段の
インターリーバ32に供給する。
【0109】インターリーバ32は、畳み込み符号化器
31から供給された2つのビット系列からなる符号化デ
ータD22,D23を入力し、これらの符号化データD
22,D23を構成する各ビットの順序を並べ替え、生
成した2つのビット系列からなるインターリーブデータ
D24,D25を後段の畳み込み符号化器33に供給す
る。
【0110】畳み込み符号化器33は、インターリーバ
32から供給される2ビットのインターリーブデータD
24,D25を入力すると、これらのインターリーブデ
ータD24,D25に対して畳み込み演算を行い、演算
結果を3ビットの出力データD26,D27,D28と
して外部に出力する。すなわち、畳み込み符号化器33
は、内符号の符号化として符号化率が“2/3”の畳み
込み演算を行い、出力データD26,D27,D28を
外部に出力する。
【0111】このような符号化装置1’’は、畳み込み
符号化器31によって外符号の符号化として符号化率が
“1/2”の畳み込み演算を行い、畳み込み符号化器3
3によって内符号の符号化として符号化率が“2/3”
の畳み込み演算を行うことにより、全体として、符号化
率が“(1/2)×(2/3)=1/3”の縦列連接畳
み込み演算を行う。この符号化装置1’’によって符号
化されたデータは、図示しない変調器によって所定の変
調方式に基づいて信号点のマッピングが行われ、無記憶
通信路2を介して受信装置に出力される。
【0112】一方、符号化装置1’’による符号の復号
を行う復号装置3’’としては、図5に示すように、軟
出力復号を行う2つの軟出力復号回路34,36と、入
力したデータの順序を元に戻すデインターリーバ35
と、入力したデータの順序を並べ替えるインターリーバ
37とを備えるものがある。この復号装置3’’は、無
記憶通信路2上で発生したノイズの影響によって軟入力
とされる受信値D29から符号化装置1’’における入
力データD21を推定し、復号データD36として出力
する。
【0113】軟出力復号回路34は、符号化装置1’’
における畳み込み符号化器33に対応して備えられるも
のであり、Log−BCJRに基づくMAP復号を行
う。軟出力復号回路34は、軟入力の受信値D29を入
力するとともに、インターリーバ37から出力された軟
入力の情報ビットに対する事前確率情報D30を入力
し、これらの受信値D29と事前確率情報D30とを用
いて、Log−BCJRアルゴリズムに基づくMAP復
号を行い、内符号の軟出力復号を行う。そして、軟出力
復号回路34は、符号の拘束条件によって求められる情
報ビットに対する外部情報D31を生成し、この外部情
報D31を後段のデインターリーバ35に軟出力として
出力する。なお、この外部情報D31は、符号化装置
1’’におけるインターリーバ32によってインターリ
ーブされたインターリーブデータD24,D25に対応
するものである。
【0114】デインターリーバ35は、符号化装置
1’’におけるインターリーバ32によってインターリ
ーブされたインターリーブデータD24,D25のビッ
ト配列を、それぞれ、元の符号化データD22,D23
のビット配列に戻すように、軟出力復号回路34から出
力される軟入力の外部情報D31にデインターリーブを
施す。デインターリーバ35は、デインターリーブして
得られたデータを後段の軟出力復号回路36における符
号ビットに対する事前確率情報D32として出力する。
【0115】軟出力復号回路36は、符号化装置1’’
における畳み込み符号化器31に対応して備えられるも
のであり、Log−BCJRに基づくMAP復号を行
う。軟出力復号回路36は、デインターリーバ35から
出力された軟入力の符号ビットに対する事前確率情報D
32を入力するとともに、値が“0”である情報ビット
に対する事前確率情報D33を入力し、これらの事前確
率情報D32,D33を用いて、Log−BCJRアル
ゴリズムに基づくMAP復号を行い、外符号の軟出力復
号を行う。軟出力復号回路36は、符号の拘束条件によ
って求められる外部情報D34,D35を生成し、外部
情報D34を復号データD36として外部に出力すると
ともに、外部情報D35をインターリーバ37に軟出力
として出力する。
【0116】インターリーバ37は、軟出力復号回路3
6から出力された軟入力である符号ビットに対する外部
情報D35に対して、符号化装置1’’におけるインタ
ーリーバ32と同一の置換位置情報に基づいたインター
リーブを施す。インターリーバ37は、インターリーブ
して得られたデータを軟出力復号回路34における情報
ビットに対する事前確率情報D30として出力する。
【0117】このような復号装置3’’は、符号化装置
1’’における畳み込み符号化器31,33のそれぞれ
に対応する軟出力復号回路36,34を備えることによ
り、復号装置3’と同様に、復号複雑度が高い符号を複
雑度の小さい要素に分解し、軟出力復号回路34,36
の間の相互作用によって特性を逐次的に向上させること
ができる。復号装置3’’は、受信値D29を受信する
と、時分割多重で所定の繰り返し回数での繰り返し復号
を行い、この復号動作の結果得られた軟出力の外部情報
に基づいて、復号データD36を出力する。
【0118】なお、SCTCMによる符号化を行う符号
化装置は、符号化装置1’’の最終段に、例えば8PS
K変調方式による変調を行う変調器を備えることによっ
て実現することができる。また、SCTCMによる符号
の復号を行う復号装置は、復号装置3’’と同様の構成
で実現することができ、受信値として、同相成分及び直
交成分のシンボルを直接入力することになる。
【0119】さて、上述した復号装置3’におけるイン
ターリーバ16及びデインターリーバ18や、復号装置
3’’におけるデインターリーバ35及びインターリー
バ37は、通常、例えばRAM(Random Access Memor
y)等の図示しない記憶回路を有し、この記憶回路を用
いてデータの置換を行う。以下では、これらのインター
リーバ16及びデインターリーバ18、又は、デインタ
ーリーバ35及びインターリーバ37における記憶回路
に対する書き込みアドレスと読み出しアドレスとの発生
について説明する。ここで、デインターリーバは、イン
ターリーバと逆の置換位置情報に基づいてデータを並べ
替えるものであることから、インターリーバの1形態と
して擬制することができる。そこで、以下では、特に区
別を要しない場合には、インターリーバ及びデインター
リーバの両者をインターリーバ50と称して説明する。
また、インターリーバ50は、データの書き込み用の記
憶回路とデータの読み出し用の記憶回路といったよう
に、恰もバンクA,Bからなる2つの記憶回路を有する
ように構成されるものとする。
【0120】インターリーバ50は、記憶回路に対する
書き込みアドレスと読み出しアドレスとを発生するここ
では図示しないアドレス発生回路を有し、このアドレス
発生回路におけるカウンタにより、例えば0,1,2,
3,・・・といったようにカウントアップ、又は、・・
・,3,2,1,0といったようにカウントダウンして
いくことによってシーケンシャルなアドレスデータを発
生する。
【0121】ここで、復号装置は、時分割多重で繰り返
し復号を行う場合には、受信値を遅延させる必要がない
ことに着目する。すなわち、復号装置は、時分割多重で
繰り返し復号を行う場合には、インターリーバ50によ
り、受信値を遅延させる必要がなく、外部情報にインタ
ーリーブ又はデインターリーブを施すのみでよい。その
ため、復号装置は、外部から入力される受信値を構成す
るフレームの入力タイミングが変化する場合であって
も、全ての受信値の遅延量を合わせる必要がない。
【0122】そこで、インターリーバ50は、記憶回路
に対する書き込みアドレス用のカウンタと読み出しアド
レス用のカウンタとを共用する。
【0123】具体的には、インターリーバ50は、例え
ば図6に示すように、置換先のアドレスデータを保持す
るアドレス用記憶回路51と、シーケンシャルなアドレ
スデータを発生するアドレス発生回路52と、記憶回路
53とを有するものとして構成される。
【0124】アドレス用記憶回路51は、当該インター
リーバ50によるインターリーブの際に参照されるデー
タの置換位置情報をアドレスデータとして保持する。こ
のアドレス用記憶回路51に保持されているアドレスデ
ータは、当該インターリーバ50によって当該アドレス
用記憶回路51のアドレスがアドレスデータIAとして
指定されることにより、ランダムなアドレスデータDA
として読み出される。なお、アドレス用記憶回路51
は、インターリーバ50の外部に備えるようにしてもよ
い。
【0125】アドレス発生回路52は、記憶回路53に
対するデータの書き込み及び/または読み出しを制御す
るものであって、フレームの先頭を示すインターリーブ
開始位置信号SSを入力すると、インターリーブの際に
用いる書き込みアドレスと読み出しアドレスとを発生す
る。このとき、アドレス発生回路52は、図示しないカ
ウンタによってカウントアップしていくことにより、シ
ーケンシャルなアドレスデータIAを発生するが、書き
込みアドレス用のカウンタと、読み出しアドレス用のカ
ウンタとは、共用されるものである。アドレス発生回路
52は、発生したシーケンシャルなアドレスデータIA
をアドレス用記憶回路51及び記憶回路53に供給す
る。
【0126】なお、アドレス発生回路52によって発生
されたシーケンシャルなアドレスデータIAは、当該イ
ンターリーバ50がインターリーブを行うものである場
合には、記憶回路53に対するデータの書き込みに用い
るアドレスデータとなるとともに、記憶回路53からの
データの読み出しに用いるランダムなアドレスデータを
アドレス用記憶回路51から読み出すためのアドレスデ
ータとなる。一方、アドレスデータIAは、当該インタ
ーリーバ50がデインターリーブを行うものである場合
には、記憶回路53からのデータの読み出しに用いるア
ドレスデータとなるとともに、記憶回路53に対するデ
ータの書き込みに用いるランダムなアドレスデータをア
ドレス用記憶回路51から読み出すためのアドレスデー
タとなる。
【0127】記憶回路53は、当該インターリーバ50
がインターリーブを行うものである場合には、アドレス
発生回路52から供給されるアドレスデータIAによっ
て指定されたアドレスに対して、上述した外部情報D
9,D35に相当する外部情報EXを書き込み、記憶す
る。そして、記憶回路53は、アドレス用記憶回路51
から供給されるアドレスデータDAによって指定された
アドレスから、記憶しているデータを読み出し、データ
DDとして出力する。このデータDDは、上述した事前
確率情報D10,D30に相当するものである。また、
記憶回路53は、当該インターリーバ50がデインター
リーブを行うものである場合には、アドレス用記憶回路
51から供給されるアドレスデータDAによって指定さ
れたアドレスに対して、上述した外部情報D11,D3
1に相当する外部情報EXを書き込み、記憶する。そし
て、記憶回路53は、アドレス発生回路52から供給さ
れるアドレスデータIAによって指定されたアドレスか
ら、記憶しているデータを読み出し、データDDとして
出力する。このデータDDは、上述した事前確率情報D
8,D32に相当するものである。
【0128】このようなインターリーバ50は、例えば
図7に示すように、バンクA,Bからなる記憶回路53
に対してデータを書き込むとともに、記憶回路53から
データを読み出すことにより、インターリーブ又はデイ
ンターリーブを施す。
【0129】まず、インターリーバ50は、同図に示す
ように、aで示すインターリーブ開始位置信号SSが入
力されると、アドレス発生回路52におけるカウンタを
カウントアップ又はカウントダウンし、このカウンタに
よるアドレスデータIAに基づいて、バンクAの記憶回
路53に対するデータの書き込みを行う。続いて、イン
ターリーバ50は、bで示す次のインターリーブ開始位
置信号SSが入力されると、アドレス発生回路52にお
けるカウンタをカウントアップ又はカウントダウンし、
このカウンタによるアドレスデータIAに基づいて、バ
ンクAの記憶回路53に記憶されているデータの読み出
しを行うとともに、バンクBの記憶回路53に対するデ
ータの書き込みを行う。同様に、インターリーバ50
は、cで示す次のインターリーブ開始位置信号SSが入
力されると、アドレス発生回路52におけるカウンタを
カウントアップ又はカウントダウンし、このカウンタに
よるアドレスデータIAに基づいて、バンクBの記憶回
路53に記憶されているデータの読み出しを行うととも
に、バンクAの記憶回路53に対するデータの書き込み
を行う。
【0130】このように、インターリーバ50は、書き
込みアドレス用のカウンタと読み出しアドレス用のカウ
ンタとを共用することにより、記憶回路53に対する次
のフレームの書き込みの開始と同時に、記憶回路53か
らのデータの読み出しを開始することができる。このよ
うにすることにより、復号装置3は、a,bで示す2つ
のインターリーブ開始位置信号SSの間の時間と、b,
cで示す2つのインターリーブ開始位置信号SSの間の
時間とが異なる場合であっても、なんら支障なく時分割
多重での繰り返し復号を行うことができる。したがっ
て、復号装置3は、書き込みアドレス用のカウンタと読
み出しアドレス用のカウンタとを個別に備える必要がな
く、回路規模の削減を図ることができる。
【0131】以上説明したように、符号化装置1と復号
装置3とを用いて構成されるデータ送受信システムにお
いて、復号装置3は、インターリーバ及びデインターリ
ーバのそれぞれにより、書き込み用のアドレスデータと
読み出し用のアドレスデータとを発生するカウンタを共
用し、記憶回路に対する次のフレームの書き込みの開始
と同時に、記憶回路からのデータの読み出しを開始する
ことにより、書き込み用のアドレスデータを発生するカ
ウンタと読み出し用のアドレスデータを発生するカウン
タとを個別に備える必要がなく、回路規模を削減するこ
とができる。
【0132】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、例えば、上述した実施の形態で
は、復号装置として、Log−BCJRアルゴリズムに
基づくMAP復号を行うものとして説明したが、本発明
は、Max−Log−BCJRアルゴリズム、又は、
「Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv, “Optimal decodi
ng of linear codes for minimizing symbol error rat
e”, IEEE Trans. Inf.Theory, vol. IT-20, pp. 284-2
87, Mar. 1974」に記載されているBCJRアルゴリズ
ムに基づくMAP復号を行う復号装置であっても適用可
能である。
【0133】また、上述した実施の形態では、符号化装
置及び復号装置をデータ送受信システムにおける送信装
置及び受信装置に適用して説明したが、本発明は、例え
ばフロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM又は
MO(Magneto Optical)といった磁気、光又は光磁気
ディスク等の記録媒体に対する記録及び/又は再生を行
う記録及び/又は再生装置に適用することもできる。こ
の場合、符号化装置によって符号化されたデータは、無
記憶通信路に等価とされる記録媒体に記録され、復号装
置によって復号されて再生される。
【0134】以上のように、本発明は、その趣旨を逸脱
しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもな
い。
【0135】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるインターリーブ装置は、複数の要素符号をインター
リーバを介して連接して生成された符号を時分割多重で
繰り返し復号するために用いるインターリーブ装置であ
って、データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に対
するデータの書き込み用のアドレスデータと、記憶手段
からのデータの読み出し用のアドレスデータとを発生す
るアドレス発生手段とを備え、アドレス発生手段は、書
き込み用のアドレスデータを発生するためのカウンタ
と、読み出し用のアドレスデータを発生するためのカウ
ンタとを共用する。
【0136】したがって、本発明にかかるインターリー
ブ装置は、書き込み用のアドレスデータと読み出し用の
アドレスデータとを共用したカウンタによって発生し、
記憶手段からのデータの読み出しと記憶手段に対するデ
ータの書き込みとを同時に開始することにより、書き込
み用のアドレスデータを発生するためのカウンタと、読
み出し用のアドレスデータを発生するためのカウンタと
を、個別に備える必要がなく、回路規模を削減すること
ができる。
【0137】また、本発明にかかるインターリーブ方法
は、複数の要素符号をインターリーブ工程を介して連接
して生成された符号を時分割多重で繰り返し復号するた
めに用いるインターリーブ方法であって、データを記憶
する記憶手段に対するデータの書き込み用のアドレスデ
ータと、記憶手段からのデータの読み出し用のアドレス
データとを発生するアドレス発生工程と、このアドレス
発生工程にて発生されたアドレスデータに基づいて、記
憶手段に対するデータの書き込み又は読み出しを行う記
憶工程とを備え、アドレス発生工程では、書き込み用の
アドレスデータを発生するためのカウンタと、読み出し
用のアドレスデータを発生するためのカウンタとを共用
する。
【0138】したがって、本発明にかかるインターリー
ブ方法は、書き込み用のアドレスデータと読み出し用の
アドレスデータとを共用したカウンタによって発生し、
記憶手段からのデータの読み出しと記憶手段に対するデ
ータの書き込みとを同時に開始することにより、書き込
み用のアドレスデータを発生するためのカウンタと、読
み出し用のアドレスデータを発生するためのカウンタと
を、個別に備える必要がなく、回路規模を削減すること
が可能となる。
【0139】さらに、本発明にかかる復号装置は、軟入
力とされる受信値に基づいて任意のステートを通過する
確率を求め、この確率を用いて、複数の要素符号をイン
ターリーバを介して連接して生成された符号を時分割多
重で繰り返し復号する復号装置であって、受信値及び事
前確率情報を入力して軟出力復号を行い、各時刻におけ
る軟出力及び/又は外部情報を生成する軟出力復号手段
と、この軟出力復号手段によって生成された外部情報を
入力し、インターリーバと同一の置換位置情報に基づい
て、外部情報の順序を置換して並べ替える、又は、イン
ターリーバによって並べ替えられた情報の配列を元に戻
すように、外部情報の順序を置換して並べ替えるインタ
ーリーブ手段とを備え、インターリーブ手段は、データ
を記憶する記憶手段と、この記憶手段に対するデータの
書き込み用のアドレスデータと、記憶手段からのデータ
の読み出し用のアドレスデータとを発生するアドレス発
生手段とを有し、アドレス発生手段は、書き込み用のア
ドレスデータを発生するためのカウンタと、読み出し用
のアドレスデータを発生するためのカウンタとを共用す
る。
【0140】したがって、本発明にかかる復号装置は、
時分割多重で繰り返し復号を行う際に、軟出力復号して
得られた外部情報をインターリーブ手段に入力し、イン
ターリーブ手段により、書き込み用のアドレスデータと
読み出し用のアドレスデータとを共用したカウンタによ
って発生し、記憶手段からのデータの読み出しと記憶手
段に対するデータの書き込みとを同時に開始することに
より、書き込み用のアドレスデータを発生するためのカ
ウンタと、読み出し用のアドレスデータを発生するため
のカウンタとを、個別に備える必要がなく、回路規模を
削減することができる。
【0141】さらにまた、本発明にかかる復号方法は、
軟入力とされる受信値に基づいて任意のステートを通過
する確率を求め、この確率を用いて、複数の要素符号を
第1のインターリーブ工程を介して連接して生成された
符号を時分割多重で繰り返し復号する復号方法であっ
て、受信値及び事前確率情報を入力して軟出力復号を行
い、各時刻における軟出力及び/又は外部情報を生成す
る軟出力復号工程と、この軟出力復号工程にて生成され
た外部情報を入力し、第1のインターリーブ工程と同一
の置換位置情報に基づいて、外部情報の順序を置換して
並べ替える、又は、第1のインターリーブ工程にて並べ
替えられた情報の配列を元に戻すように、外部情報の順
序を置換して並べ替える第2のインターリーブ工程とを
備え、第2のインターリーブ工程は、データを記憶する
記憶手段に対するデータの書き込み用のアドレスデータ
と、記憶手段からのデータの読み出し用のアドレスデー
タとを発生するアドレス発生工程と、このアドレス発生
工程にて発生されたアドレスデータに基づいて、記憶手
段に対するデータの書き込み又は読み出しを行う記憶工
程とを有し、アドレス発生工程では、書き込み用のアド
レスデータを発生するためのカウンタと、読み出し用の
アドレスデータを発生するためのカウンタとを共用す
る。
【0142】したがって、本発明にかかる復号方法は、
時分割多重で繰り返し復号を行う際に、軟出力復号して
得られた外部情報を第2のインターリーブ工程にて用い
るように入力し、第2のインターリーブ工程にて、書き
込み用のアドレスデータと読み出し用のアドレスデータ
とを共用したカウンタによって発生し、記憶手段からの
データの読み出しと記憶手段に対するデータの書き込み
とを同時に開始することにより、書き込み用のアドレス
データを発生するためのカウンタと、読み出し用のアド
レスデータを発生するためのカウンタとを、個別に備え
る必要がなく、回路規模を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態として示すデータ送受信シ
ステムを適用する通信モデルの構成を説明するブロック
図である。
【図2】同データ送受信システムにおける符号化装置の
一例の構成を説明するブロック図であって、PCCCに
よる符号化を行う符号化装置の構成を説明するブロック
図である。
【図3】同データ送受信システムにおける復号装置の一
例の構成を説明するブロック図であって、図2に示す符
号化装置による符号の復号を行う復号装置の構成を説明
するブロック図である。
【図4】同データ送受信システムにおける符号化装置の
一例の構成を説明するブロック図であって、SCCCに
よる符号化を行う符号化装置の構成を説明するブロック
図である。
【図5】同データ送受信システムにおける復号装置の一
例の構成を説明するブロック図であって、図4に示す符
号化装置による符号の復号を行う復号装置の構成を説明
するブロック図である。
【図6】同データ送受信システムにおける復号装置が備
えるインターリーバ及びデインターリーバを総称したイ
ンターリーバの構成を説明するブロック図である。
【図7】同インターリーバにおけるデータの書き込みと
読み出しのタイミングを説明する図である。
【図8】通信モデルの構成を説明するブロック図であ
る。
【図9】従来の符号化装置におけるトレリスを説明する
図であって、確率α,β及びγの内容を説明するための
図である。
【図10】従来の復号装置において、BCJRアルゴリ
ズムを適用して軟出力復号を行う際の一連の工程を説明
するフローチャートである。
【図11】従来の復号装置において、Max−Log−
BCJRアルゴリズムを適用して軟出力復号を行う際の
一連の工程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1,1’,1’’ 符号化装置、 3,3’,3’’
復号装置、 15,17,34,36 軟出力復号回
路、 16,37,50 インターリーバ、 18,2
0,35 デインターリーバ、 51 アドレス用記憶
回路、 52 アドレス発生回路、 53 記憶回路

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の要素符号をインターリーバを介し
    て連接して生成された符号を時分割多重で繰り返し復号
    するために用いるインターリーブ装置であって、 データを記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に対するデータの書き込み用のアドレスデ
    ータと、上記記憶手段からのデータの読み出し用のアド
    レスデータとを発生するアドレス発生手段とを備え、 上記アドレス発生手段は、上記書き込み用のアドレスデ
    ータを発生するためのカウンタと、上記読み出し用のア
    ドレスデータを発生するためのカウンタとを共用するこ
    とを特徴とするインターリーブ装置。
  2. 【請求項2】 上記アドレス発生手段は、入力される情
    報のフレームの先頭を示すフレーム先頭情報が入力され
    ると、上記カウンタを動作させ、上記記憶手段からのデ
    ータの読み出しを行うとともに、上記記憶手段に対する
    データの書き込みを行うことを特徴とする請求項1記載
    のインターリーブ装置。
  3. 【請求項3】 上記アドレス発生手段は、上記カウンタ
    を動作させ、シーケンシャルなアドレスデータを発生す
    ることを特徴とする請求項1記載のインターリーブ装
    置。
  4. 【請求項4】 置換先のアドレスデータを保持するアド
    レス用記憶手段を備え、 上記アドレス用記憶手段に保持されているアドレスデー
    タは、当該アドレス用記憶手段のアドレスが上記アドレ
    ス発生手段から供給されるシーケンシャルなアドレスデ
    ータとして指定され、ランダムなアドレスデータとして
    読み出されることを特徴とする請求項3記載のインター
    リーブ装置。
  5. 【請求項5】 上記インターリーバと同一の置換位置情
    報に基づいて、入力されるデータの順序を置換して並べ
    替えることを特徴とする請求項1記載のインターリーブ
    装置。
  6. 【請求項6】 上記インターリーバによって並べ替えら
    れた情報の配列を元に戻すように、入力されるデータの
    順序を置換して並べ替えることを特徴とする請求項1記
    載のインターリーブ装置。
  7. 【請求項7】 複数の要素符号をインターリーブ工程を
    介して連接して生成された符号を時分割多重で繰り返し
    復号するために用いるインターリーブ方法であって、 データを記憶する記憶手段に対するデータの書き込み用
    のアドレスデータと、上記記憶手段からのデータの読み
    出し用のアドレスデータとを発生するアドレス発生工程
    と、 上記アドレス発生工程にて発生されたアドレスデータに
    基づいて、上記記憶手段に対するデータの書き込み又は
    読み出しを行う記憶工程とを備え、 上記アドレス発生工程では、上記書き込み用のアドレス
    データを発生するためのカウンタと、上記読み出し用の
    アドレスデータを発生するためのカウンタとを共用する
    ことを特徴とするインターリーブ方法。
  8. 【請求項8】 上記アドレス発生工程では、入力される
    情報のフレームの先頭を示すフレーム先頭情報が入力さ
    れると、上記カウンタを動作させ、上記記憶手段からの
    データの読み出しが行われるとともに、上記記憶手段に
    対するデータの書き込みが行われることを特徴とする請
    求項7記載のインターリーブ方法。
  9. 【請求項9】 上記アドレス発生工程では、上記カウン
    タを動作させ、シーケンシャルなアドレスデータが発生
    されることを特徴とする請求項7記載のインターリーブ
    方法。
  10. 【請求項10】 置換先のアドレスデータを保持するア
    ドレス用記憶手段に保持されているアドレスデータは、
    当該アドレス用記憶手段のアドレスが上記アドレス発生
    工程にて発生されたシーケンシャルなアドレスデータと
    して指定され、ランダムなアドレスデータとして読み出
    されることを特徴とする請求項9記載のインターリーブ
    方法。
  11. 【請求項11】 軟入力とされる受信値に基づいて任意
    のステートを通過する確率を求め、上記確率を用いて、
    複数の要素符号をインターリーバを介して連接して生成
    された符号を時分割多重で繰り返し復号する復号装置で
    あって、 上記受信値及び事前確率情報を入力して軟出力復号を行
    い、各時刻における軟出力及び/又は外部情報を生成す
    る軟出力復号手段と、 上記軟出力復号手段によって生成された上記外部情報を
    入力し、上記インターリーバと同一の置換位置情報に基
    づいて、上記外部情報の順序を置換して並べ替える、又
    は、上記インターリーバによって並べ替えられた情報の
    配列を元に戻すように、上記外部情報の順序を置換して
    並べ替えるインターリーブ手段とを備え、 上記インターリーブ手段は、 データを記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に対するデータの書き込み用のアドレスデ
    ータと、上記記憶手段からのデータの読み出し用のアド
    レスデータとを発生するアドレス発生手段とを有し、 上記アドレス発生手段は、上記書き込み用のアドレスデ
    ータを発生するためのカウンタと、上記読み出し用のア
    ドレスデータを発生するためのカウンタとを共用するこ
    とを特徴とする復号装置。
  12. 【請求項12】 上記アドレス発生手段は、入力される
    情報のフレームの先頭を示すフレーム先頭情報が入力さ
    れると、上記カウンタを動作させ、上記記憶手段からの
    データの読み出しを行うとともに、上記記憶手段に対す
    るデータの書き込みを行うことを特徴とする請求項11
    記載の復号装置。
  13. 【請求項13】 上記アドレス発生手段は、上記カウン
    タを動作させ、シーケンシャルなアドレスデータを発生
    することを特徴とする請求項11記載の復号装置。
  14. 【請求項14】 上記インターリーブ手段は、置換先の
    アドレスデータを保持するアドレス用記憶手段を有し、 上記アドレス用記憶手段に保持されているアドレスデー
    タは、当該アドレス用記憶手段のアドレスが上記アドレ
    ス発生手段から供給されるシーケンシャルなアドレスデ
    ータとして指定され、ランダムなアドレスデータとして
    読み出されることを特徴とする請求項13記載の復号装
    置。
  15. 【請求項15】 上記インターリーブ手段は、上記イン
    ターリーバと同一の置換位置情報に基づいて、入力され
    るデータの順序を置換して並べ替えることを特徴とする
    請求項11記載の復号装置。
  16. 【請求項16】 上記インターリーブ手段は、上記イン
    ターリーバによって並べ替えられた情報の配列を元に戻
    すように、入力されるデータの順序を置換して並べ替え
    ることを特徴とする請求項11記載の復号装置。
  17. 【請求項17】 並列連接符号化、縦列連接符号化、並
    列連接符号化変調又は縦列連接符号化変調がなされた符
    号を時分割多重で繰り返し復号することを特徴とする請
    求項11記載の復号装置。
  18. 【請求項18】 上記要素符号は、畳み込み符号である
    ことを特徴とする請求項17記載の復号装置。
  19. 【請求項19】 上記軟出力復号手段は、Log−BC
    JRアルゴリズムに基づく最大事後確率復号を行うこと
    を特徴とする請求項11記載の復号装置。
  20. 【請求項20】 軟入力とされる受信値に基づいて任意
    のステートを通過する確率を求め、上記確率を用いて、
    複数の要素符号を第1のインターリーブ工程を介して連
    接して生成された符号を時分割多重で繰り返し復号する
    復号方法であって、 上記受信値及び事前確率情報を入力して軟出力復号を行
    い、各時刻における軟出力及び/又は外部情報を生成す
    る軟出力復号工程と、 上記軟出力復号工程にて生成された上記外部情報を入力
    し、上記第1のインターリーブ工程と同一の置換位置情
    報に基づいて、上記外部情報の順序を置換して並べ替え
    る、又は、上記第1のインターリーブ工程にて並べ替え
    られた情報の配列を元に戻すように、上記外部情報の順
    序を置換して並べ替える第2のインターリーブ工程とを
    備え、 上記第2のインターリーブ工程は、 データを記憶する記憶手段に対するデータの書き込み用
    のアドレスデータと、上記記憶手段からのデータの読み
    出し用のアドレスデータとを発生するアドレス発生工程
    と、 上記アドレス発生工程にて発生されたアドレスデータに
    基づいて、上記記憶手段に対するデータの書き込み又は
    読み出しを行う記憶工程とを有し、 上記アドレス発生工程では、上記書き込み用のアドレス
    データを発生するためのカウンタと、上記読み出し用の
    アドレスデータを発生するためのカウンタとを共用する
    ことを特徴とする復号方法。
  21. 【請求項21】 上記アドレス発生工程では、入力され
    る情報のフレームの先頭を示すフレーム先頭情報が入力
    されると、上記カウンタを動作させ、上記記憶手段から
    のデータの読み出しが行われるとともに、上記記憶手段
    に対するデータの書き込みが行われることを特徴とする
    請求項20記載の復号方法。
  22. 【請求項22】 上記アドレス発生工程では、上記カウ
    ンタを動作させ、シーケンシャルなアドレスデータが発
    生されることを特徴とする請求項20記載の復号方法。
  23. 【請求項23】 置換先のアドレスデータを保持するア
    ドレス用記憶手段に保持されているアドレスデータは、
    当該アドレス用記憶手段のアドレスが上記アドレス発生
    工程にて発生されたシーケンシャルなアドレスデータと
    して指定され、ランダムなアドレスデータとして読み出
    されることを特徴とする請求項22記載の復号方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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